3.1 认识晶体 【学习目标】 1.通过生活中常见晶体和非晶体的实例,了解晶体的特征,认识晶体与非晶体的区别。培养宏观辨识与微观探析的核心素养。 2.了解晶体中微粒的空间排布存在周期性,认识简单的晶胞,会用切割法确定晶胞微粒数目及晶体化学式。建立晶体结构认知模型。 【自主预习】 一、晶体的特性 1.晶体与非晶体的概念 固体类型 内部微粒 排列方式 晶体 原子、离子 或分子 内部微粒在空间按一定规律做 构成的固体物质 非晶体 内部微粒无周期性重复排列的固体物质 2.晶体的特性 晶体的特性 具体表现 举例或应用 自范性 在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形 水晶,晶体完好时呈六棱柱状 对称性 由于晶体内部的微粒在空间按照一定规律做周期性重复排列,使晶体在生长过程中依据内部微粒的规则排列形成规则的多面体几何外形,从而具有特定的对称性 规则的食盐晶体具有立方体外形,它既有对称轴也有对称面 各向 异性 在不同的方向上表现出不同的物理性质(如导电性、导热性、膨胀系数、折光率等) 石墨在与层平行的方向上的电导率数值约为在与层垂直的方向上的电导率数值的1万倍 固定的 熔、沸点 加热晶体温度达到熔点时即开始熔化,在没有全部熔化之前,继续加热,温度不再升高,完全熔化后,温度才继续升高 氯化钠、冰等都具有固定的熔、沸点 3.晶体的分类 (1)依据:根据晶体内部微粒的 和微粒间 的不同。 (2)类型 晶体类型 构成微粒种类 微粒间的相互作用 实例 阴、阳离子 离子键 NaCl 金属阳离子、自由电子 金属键 Fe 原子 共价键 SiO2晶体 分子(包括单原子分子) 分子间作用力(一定包含范德华力,可能包含氢键) 冰 4.晶体与非晶体的用途 (1)晶体 ①把机械能转变成电能;②制作红外夜视仪;③制作电子元件。 (2)非晶体 ①某些非晶态合金的强度和硬度比相应晶态合金的强度和硬度高; ②非晶态硅对阳光的吸收系数比单晶硅大,可以有效吸收阳光。 二、晶体结构的基本重复单元———晶胞 1.晶胞的定义 (1)定义:晶体中的微粒呈现可重复的周期性排列,晶体结构中基本的 称为晶胞,晶胞的形状为 。 (2)金属铜和金属镁晶体及其中截取出的晶胞 金属 金属铜及其晶胞 金属镁及其晶胞 图示 结构特点 8个顶点各有1个粒子,6个面的面心各有1个粒子 8个顶点各有1个粒子,体心有1个粒子 2.晶胞与晶体的关系 将一个个晶胞及其中包含的微粒上、下、前、后、左、右并置,就构成了整个晶体结构。因此,知道了晶胞的大小和形状以及晶胞中包含的微粒的 、 和 ,就可以了解整个晶体的结构。 3.计算晶胞中微粒数———切割法” 某晶胞中的微粒,如果被n个晶胞所共有,则微粒的 属于该晶胞。 【参考答案】一、1.周期性重复排列 3.(1)种类 相互作用 (2)离子晶体 金属晶体 共价晶体 分子晶体 二、1.(1)重复单元 平行六面体 2.种类 数目 空间位置 3. 【效果检测】 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)晶体有自范性但其微粒排列无序。 ( ) (2)晶体具有各向异性,非晶体也具有各向异性。 ( ) (3)晶体有固定的熔点。 ( ) (4)熔融态物质快速冷却即可得到晶体。 ( ) (5)粉末状的固体也有可能是晶体。 ( ) (6)晶胞是晶体结构中最小的重复单元。 ( ) (7)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。 ( ) (8)晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞。 ( ) (9)已知晶胞的组成就可推知晶体的组成。 ( ) (10)由晶胞构成的晶体,其化学式表示一个分子中原子的数目。 ( ) 【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)√ (10)× 2.晶体一定是固体吗 固体一定是晶体吗 【答案】晶体一定是固体 ... ...
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